DE2850748A1 - METHOD AND DEVICE FOR MICROANALYSIS BY MEANS OF X-RAY RADIATION - Google Patents

METHOD AND DEVICE FOR MICROANALYSIS BY MEANS OF X-RAY RADIATION

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DE2850748A1
DE2850748A1 DE19782850748 DE2850748A DE2850748A1 DE 2850748 A1 DE2850748 A1 DE 2850748A1 DE 19782850748 DE19782850748 DE 19782850748 DE 2850748 A DE2850748 A DE 2850748A DE 2850748 A1 DE2850748 A1 DE 2850748A1
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Jacques Cazaux
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/22Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material
    • G01N23/227Measuring photoelectric effect, e.g. photoelectron emission microscopy [PEEM]

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Description

PATENTANWALT DIP L. -ING. J. MEINKEPATENT ADVOCATE DIP L. -ING. J. MEINKE

46OO DORTMUND 1,46OO DORTMUND 1,

WESTENHELLWEe 67WESTENHELLWEe 67

TELEFON CO2313 140810TELEPHONE CO2313 140810

TELEQRAMM DOPAT Dortmund TELEX 8227328 pat dTELEQRAM DOPAT Dortmund TELEX 8227328 pat d

J, MOV.J, MOV.

D/yD / y

AKTEN-NR.: 4I/3263FILE NO .: 4I / 3263

AnmelderApplicant

AGENGE NATIONAIE DE VALORISATION DE LA RECHERCHE A N V A R, 13, rue Made leine Mi ehe Ils, 92522 Neuilly Sur Seine / FrankreichAGENGE NATIONAIE DE VALORIZATION DE LA RECHERCHE A N V A R, 13, rue Made leine Mi ehe Ils, 92522 Neuilly Sur Seine / France

Bezeichnungdescription

"Verfahren und Vorrichtung zur Mikroanalyse mittels einer Röntgenstrahlung""Method and device for microanalysis using X-rays"

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Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Mikroanalyse mittels einer Röntgenstrahlung.The invention is directed to a method and a device for microanalysis by means of an X-ray radiation.

Man kennt schon zahlreiche Verfahren zur Analyse eines Probestückes, bei denen das Probestück mit Hilfe einer Sonde für elektromagnetische oder Korpuskularstrahlung abgetastet wird und bei der man eine Sekundärstrahlung aufspürt, Eine vollständige Analyse eines Materiales erfordert im allgemeinen, daß mehrere Analysen dieses Materials durch unterschiedliche Prozesse untersucht werden, beispielsweise solche wie ESCA, AUßER, Röntgenemission, Röntgenabsorption, Röntgenfluoreszenz o. dergl. Man bereitet mehrere Proben desselben Probestückes vor und ζ. Zt. ist es noch erforderlich, bei den damit in Zusammenhang stehenden üntersuchungsmethoden unterschiedliche Einrichtungen in unterschiedlichen Vorrichtungen zu gebrauchen. We already know numerous methods for analyzing a test piece, in which the specimen is scanned with the aid of a probe for electromagnetic or corpuscular radiation and where a secondary radiation is detected, a complete analysis of a material requires im general that multiple analyzes of this material are examined by different processes, for example such as ESCA, EXCEPT, X-ray emission, X-ray absorption, X-ray fluorescence or the like. Prepare several samples of the same specimen and ζ. At the moment it is still necessary in the related investigation methods to use different devices in different devices.

Darüber hinaus kennt man auch die Nachteile der Verfahren, bei denen man einen Röntgenstrahl analysieren muß: Die Berechnungen sind schwach, die Apparate sind wenig handlich, die Empfindlichkeit zur Untersuchung von leichten Elementen ist schwach (da der Proportionalzäiiler, der im allgemeinen mit den zu untersuchenden Elementen benutzt wird, ein Fenster notwendig hat, welches die schwachen Röntgenstrahlen absorbiert) und die Auflösung nach der Energie der Röntgenphotonen ist größer als bestenfalls 5 eV.In addition, one also knows the disadvantages of the methods in which one has to analyze an X-ray beam: The Calculations are weak, the devices are not very handy, the sensitivity for the investigation of light ones Elements is weak (because the proportional counter used in the is generally used with the elements to be examined, a window must be used, which the weak X-rays absorbed) and the resolution according to the energy of the X-ray photons is greater than at best 5 eV.

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Man weiß außerdem, daß die klassische Methode der Spektrometrie der Röntgen-Photoelektronen (ESCA) nicht eine Untersuchung durch Abtastung erlaubt, da die Oberfläche des ausgeleuchteten Probestückes durch die Röntgenstrahlung nichtWe also know that the classical method of spectrometry X-ray photoelectrons (ESCA) do not allow an examination by scanning, since the surface of the illuminated Test piece by the X-rays not

2
unter cm reduziert werden kann. Die Fläche, die man mit
2
can be reduced below cm. The area that one with

2 ESCA analysiert, kann manchmal auf einige μπι reduziert werden, was eine Untersuchung durch Abtastung gestattet, in dem man das zu untersuchende Probestück direkt unter die Antikathode klebt (J. Cazaux, Revue de Physique Applique"e3 10 (1975) S. 263). Aber dieses Verfahren ist immer nur bei der Untersuchung von Probestücken, auf welchen Photoelektronen erzeugt werden, anwendbar.2 ESCA analyzed, can sometimes be reduced to a few μπι, which allows an examination by scanning, in which one sticks the specimen to be examined directly under the anticathode (J. Cazaux, Revue de Physique Applique "e 3 10 (1975) p. 263 But this method can only ever be used when examining specimens on which photoelectrons are generated.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Lösung, mit welcher ein Verfahren zur Mikroanalyse mittels einer Röntgenstrahlung ermöglicht wird, welches besser als die bisher geeigneten Verfahren den Erfordernissen der Praxis gerecht wird und das geeignet ist, in den bereits vorhandenen Geräten, die man bei der Durchführung der Verfahren ESCA und AUGER gebraucht, angewandt zu werden.The object of the invention is to create a solution with which a method for microanalysis by means of X-rays is made possible, which better than the previously suitable method meets the requirements of practice will and that is suitable in the already existing Equipment to be used when performing the ESCA procedure and AUGER needed to be applied.

Mit einem Verfahren der eingangs bezeichneten Art, gemäß dem man mit Hilfe eines Bündels von Primärelektronen eine kleine Schicht aus Material, welches die Antikathode bildet, abtastet, um eine Röntgenstrahlung zu erzeugen, die von einer kleinen Schicht aus Konverter-Material empfangen wird, in welcher die Röntgenstrahlung einen Strom vonWith a method of the type described above, according to which one with the help of a bundle of primary electrons small layer of material forming the anticathode is scanned to generate X-rays that is received by a small layer of converter material in which the X-rays carry a current of

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Photoelektronen ins Leben rufen, die der Schicht entspringen und die man einer Intensitätsmessung unterwirft, wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß man von der Intensitätsmessung der Photoelektronen, die in dem Konverter erzeugt werden, der aus einem Materia: besteht, welches ein einfaches photoelektronisches Spektrum bietet und aus mindestens einem Streifen besteht, mit schwacher Verbindungsenergie, die Eigenschaften der antikathodischen Zone, die den Strahl auffängt, oder die Eigenschaften einer Absorptionsschicht, welche zwischen der Antikathode und dem Konvertermaterial rechts von der Zone, auf der die Primärelektronen auftreffen, liegt.Bringing into life photoelectrons that arise from the layer and that are subjected to an intensity measurement, this becomes The object according to the invention is achieved by measuring the intensity of the photoelectrons in the converter which consists of a Materia: which offers a simple photoelectronic spectrum and consists of there is at least one strip with weak connection energy, the properties of the anti-cathodic zone, which intercepts the beam, or the properties of an absorption layer between the anticathode and the Converter material to the right of the zone on which the primary electrons hit, lies.

Um die Mikroanalyse einer antikathodischen Schicht durchzuführen, analysiert man das Bündel von Photoelektronen mittels Spektrometrie nach der Energie und man leitet die Schichtung eines Elementes in der Antikathode von der Intensität des Stromes der Photoelektronen aus der Energiecharakteristik dieses Elementes ab = Die Auflösung nach der Energie kann besser sein als 1 eYs iia.3 erlaubt s durch die Wirkung der chemischen Verschiebung die verschiedenen Oxy= dationsgrade dieses Elementes herauszustellen.In order to carry out the microanalysis of an anti-cathodic layer, the bundle of photoelectrons is analyzed by means of spectrometry according to the energy and the stratification of an element in the anti-cathode is derived from the intensity of the current of the photoelectrons from the energy characteristics of this element = the resolution according to the energy can be better be s eY than 1 s iia.3 allowed by the action of the chemical shift, the various oxy = dationsgrade this element highlight.

Zur Messung der lokalen Absorption einer Absorptionsschicht des Probestückes, welches tischen Antikathode und dem Kon verter eingelegt ists kann man (insbesondere, wenn das Probestück homogen ist) die Photoelektronen ohne Unterscheidung nach der Energie einfangen. Man kann aber auch eine ünter- Inserted verter an absorption layer of the test piece, which schematically anticathode and the Kon for measuring the local absorption is s one can (in particular when the sample is homogeneous) capture the photoelectrons without distinction according to the energy. But you can also

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scheidung derart durchführen, daß man den Fluß der elastischen Photoelektronen, sei es aufgrund der char&fceristischen Spannung der Antikathode oder sei es (wenigstens in einigen Fällen) aufgrund der Fluoreszenzspannung, die vom Ob jekt aus ge s chi ckt wi rd, mißt,carry out the divorce in such a way that one follows the flow of the elastic photoelectrons, be it due to the characteristic Voltage of the anticathode or be it (at least in some cases) due to the fluorescence voltage that is chicked from the object, measures,

In einem wie im anderen Falle reicht eine Auflösung von 10 eV aus. Wenn man organische Absorptionsschichten untersuchen will, wird man vorzugsweise eine Antikathode aus Aluminium oder Magnesium benutzen. In der Metallurgie wird man viel mehr das Chrom benutzen. Wenn die Absorptionsschicht aus einem leichten Element besteht, ist es häufig vorteilhaft, die Antikathode aus einem Element zu bilden, welches denjenigen in der Klassifikation nach Mendeleiev folgt, aus dem die Absorptionsschicht gebildet 1st.In either case, a resolution of 10 eV. When you examine organic absorption layers If you want, you will preferably use an anti-cathode made of aluminum or magnesium. In metallurgy you use the chrome a lot more. When the absorption layer consists of a light element, it is often advantageous to form the anticathode from one element, which corresponds to those in the Mendeleiev classification follows, from which the absorption layer is formed.

Die Erfindung schlägt in gleicher Weise eine Scheibe vor, die brauchbar ist, um mit dem oben beschriebenen Verfahren benutzt zu werden, die zwischen einer dicken Schicht aus einem Material, welches die Antikathode bildet und einer dünnen Schicht aus einem Jionvertermaterial, aus einer Schicht des Probestückes besteht, welches organisch (was dazu führen wird,, daß man häufig die Ränder der Antikathode und des Konverters luftdicht abschließt, um eine hermetisch abgeschlossene Kapsel zum Schutz des Probestückes zu bilden), metallurgisch oder mineralurgisch sein kann. Das Material, aus welchem die Antikathode gebildet ist, kann in FunktionThe invention proposes in the same way a disc, which is useful to using the procedure described above to be used between a thick layer of a material which forms the anticathode and a thin layer of a Jionvertermaterial, made of one layer of the specimen consists, which is organic (which will lead to, that one frequently the edges of the anticathode and the Converter seals airtight to a hermetically sealed To form capsule to protect the specimen), metallurgical or mineralurgical. The material, from which the anticathode is formed can function

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zur Art der Absorptionsschicht gewählt werden oder zu derjenigen des zum Nachweis darunterliegenden Elementes.to the type of absorption layer or to that of the element below as proof.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Diese zeigt inThe invention is explained in more detail below with reference to the drawing, for example. This shows in

Fig. 1 eine Prinzipskizze, die die Möglichkeit einer Scheibe zeigt, bei der die Antikathode von einer Schicht des Probestückes, welches zu untersuchen ist, gebildet wird,Fig. 1 is a schematic diagram showing the possibility of a disc shows in which the anticathode is covered by a layer of the Specimen to be examined is formed,

Fig. 2 eine Prinzipskizze, die die prinzipiell benutzten Elemente der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zeigt,Fig. 2 is a schematic diagram that used in principle Elements of the device for carrying out the method shows,

Fig. 3 eine schematische Darstellung im Schnitt einer Scheibe, die man in einer anderen Ausführungsform nach der Erfindung benutzen kann,3 shows a schematic representation in section of a disk which can be used in another embodiment according to the invention can use

Fig. 4 eine Kurve, repräsentativ für die Absorption in Funktion zur Energie, die den Vorteil einer entsprechenden Wäü. einer energetischen Auswahl au ge sehe in lieh machen soll.4 shows a curve representative of the absorption in function to energy, which has the advantage of a corresponding Wäü. an energetic selection look in borrowed should do.

In einem ersten Ausführungsbeispiel nach der Erfindung wird das Verfahren dazu benutzt, eine Mikroanalyse einesIn a first embodiment of the invention, the method is used to perform a microanalysis of a

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Probestückes, welches die Antikathode bildet, durch die Identifikation seiner charakteristischen Röntgenstrahlung durchzuführen. Dazu mißt man die kinetische Energie ER der gesammelten Photoelektronen, die aus einer Konverterschicht herrühren, und man leitet die Energie h u der Röntgenstrahlung \on der kinetischen Energie ER und der Bindungsenergie Eß des wesentlichen Materiales der Antikathode durch folgende Relation:Test piece, which forms the anticathode, to carry out by identifying its characteristic X-ray radiation. For this purpose, one measures the kinetic energy E R of the collected photoelectrons, which originate from a converter layer, and one derives the energy hu of the X-ray radiation \ on the kinetic energy E R and the binding energy E ß of the essential material of the anticathode through the following relation:

h μ = EB+ EK.h μ = E B + E K.

Durch Auflegen eines Analysegerätes auf eine kinetische Energie E^ entsprechend der Energie h u der Röntgenstrahlung, welche sich aus der Erregung eines bestimmten Elementes ergibt, kann man die Verteilung der Röntgenstrahl- · lung dieses Elementes mitten in der Antikathode herleiten.By placing an analyzer on a kinetic Energy E ^ corresponding to the energy h u of the X-rays, which results from the excitation of a certain element, one can determine the distribution of the X-ray derivation of this element in the middle of the anticathode.

Die antikathodische Schicht und die Konverterschicht sind zu einer zusammengesetzten Scheibe verbunden, wie dies schematisch in Pig» 1 dargestellt ist. Die Scheibe 10 trägt eine Antikathode 11s bestehend aus einer Schicht des Probestückes j welches zu analysieren ist, verkleidet mit einer Schicht 12, deren Dicke schwach und gut bestimmt ist, aus einem Konvertermaterial, dessen Natur man kennt, bestehend aus einem Element oder einer reinen Substanz, ausgewählt in Abhängigkeit von dem Element oder den Elementen, die man in dem Material der Schicht aufspüren will, die die Anti-The anti-cathodic layer and the converter layer are connected to form a composite disk, as is shown schematically in Pig »1. The disc 10 carries a anticathode 11 s consisting j which to analyze from a layer of the specimen, covered with a layer 12 whose thickness is weak and good determined from a converter material, the nature of which is known, consisting of an element or of a pure Substance selected depending on the element or elements that one wants to detect in the material of the layer that has the anti-

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kathode bildet, entsprechend der Kriterien, die weiter unten beschrieben werden.cathode forms, according to the criteria that are described below.

Das Verfahren kann in einer Vorrichtung durchgeführt werden, deren Konstruktion allgemein derjenigen eiies AUGER-Mikroskopes entspricht. Die Vorrichtung ist schematisch in Fig. 2 dargestellt und trägt eine Elektronenröhre 13, die mit einer Optik ausgestattet ist, welche ein feines Bündel von Primärelektronen 14 liefert, welche die elektronische Sonde bilden, gebündelt auf die Scheibe 10. Durch Benutzung einer geeigneten Optik kann man eine Auflösung in der Größenordnung eines mys erreichen.The method can be carried out in a device whose construction is generally that of an AUGER microscope is equivalent to. The device is shown schematically in Fig. 2 and carries an electron tube 13, the is equipped with an optical system, which delivers a fine bundle of primary electrons 14, which the electronic Form a probe, focused on the disk 10. Using suitable optics, one can achieve a resolution in the Reach the order of magnitude of a mys.

Das Elektronenbündel 14 wird dem Einfluß einer Abtastvorrichtung unterworfen, schematisch durch zwei Paare 15 und 16 von Leitspulen angedeutet, die in zwei zueinander rechtwinklig stehenden Richtungen angeordnet sind» Mano kann aber auch in gleicher Weise die Abtastung der Scheibe 10 auf herkömmliche Weise, beispielsweise nach Art der Fersetechnik, eriö.chen.The electron beam 14 is under the influence of a scanning device subjected, indicated schematically by two pairs 15 and 16 of lead coils, which in two mutually perpendicular standing directions are arranged »but mano can also in the same way the scanning of the disc 10 in a conventional manner, for example in the manner of the heel technique, eriö.chen.

Ein Analysator 17, beispielsweise in Art eines zylindrischen Spiegels, dessen Beschreibung nicht notx-jendig ist, da er allgemein bekannt ist, und mit dem sich eine Auflösung in der Größenordnung von 0,1 eV in der Fläche gehend von 100 bis 500 eV erreichen läßt, fängt die Photoelektronen auf, welche vom Konvertermaterial 12 stammen. Ein Intensitäts-An analyzer 17, for example in the form of a cylindrical mirror, the description of which is not necessary since it is well known, and with which a resolution of the order of 0.1 eV in the area of 100 up to 500 eV, collects the photoelectrons which originate from the converter material 12. An intensity

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meßorgan 18 des Analysegerätes ist mit einer Verstärkerelek·- tronik 19 verbunden, deren Ausgang ein Sichtgerät 20 speist beispielsweise einen Kathodenschirm. Diese Vorrichtung ist mit einem Befehlkreis 21 zur Abtastung verbunden, welcher die Synchronität zwischen der Abtastung der zusammengesetzten Scheibe 10 vom Bündel der Primärelektronen 14 mit derjenigen des Sichtgerätes sicherstellt.measuring element 18 of the analyzer is equipped with an amplifier electronics 19 connected, the output of which a display device 20 feeds, for example, a cathode screen. This device is connected to a command circuit 21 for scanning, which the synchronicity between the scanning of the composite Disk 10 ensures from the bundle of primary electrons 14 with that of the viewing device.

Das Bündel von Primärelektronen schafft in der Schicht 11 Röntgenstrahlen, die charakteristisch für die Elemente sind, die sie leiten und die sich in alle Richtungen zerstreuen. Ein Teil dieser Strahlung durchdringt die Schicht 11 und trifft auf die Schicht 12 aus Konvertermaterial, wo es Photoelektronen erzeugt. Diese Photoelektronen, die der Schicht -12 ent weiden, werden vom Analysator 17 in einem festen Winkel so hoch wie möglich eingefangen, wobei der Analysator 17 sie nach der Energie analysiert und beispiels-Iweise dafür geeignet sein kann, um einer charakteritischen Röntgenstrahlung eines nachzuweisenden Elementes zu entsprechen. The bundle of primary electrons creates in the layer 11 X-rays characteristic of the elements that guide them and that scatter in all directions. A part of this radiation penetrates the layer 11 and meets the layer 12 of converter material, where it generates photoelectrons. These photoelectrons that the Layer -12 ent weed, are captured by the analyzer 17 at a fixed angle as high as possible, the Analyzer 17 analyzes them according to the energy and for example can be suitable to correspond to a characteristic X-ray radiation of an element to be detected.

Die Dicke der Schicht, die die Antikathode bildet, wird in Abhängigkeit von der Energie der Primärelektronen gewählt. In der Praxis wird die maximale Spannung zur Beschleunigung der Elektronen 20 kV aus Bequemlichkeitsgründen zur Reduzierung des Raumbedarfes der Röhre und der Kosten nicht überschritten. In den meisten Fällen wird man die SpannungThe thickness of the layer that forms the anticathode is selected as a function of the energy of the primary electrons. In practice, the maximum voltage for accelerating the electrons becomes 20 kV for the sake of convenience for reduction the space requirement of the tube and the costs are not exceeded. For the most part, one gets the tension

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auf ca. 10 kV" begrenzen, was die Vorrichtung In gleicher Weise zur Analyse der Spektrometrie nach AUGER und nach ESCA (chemische Analyse durch Spektrografie der Elektronen) geeignet macht.to about 10 kV "limit what the device In the same Way of analyzing spectrometry according to AUGER and according to ESCA (chemical analysis by spectrography of electrons) makes suitable.

Bei diesen Bedingungen benutzt man im allgemeinen eine Antikathode, die eine Dicke von weniger als 10 μ aufweist. Da es andererseits wünschenswert ist, daß die Primärelektronen praktisch vollständig von der Antikathodenschicht absorbiert werden, weist diese im allgemeinai eine Dicke von weniger als 0,5 μ auf.In these conditions an anticathode is generally used, which has a thickness of less than 10 μ. On the other hand, since it is desirable that the primary electrons are practically completely absorbed by the anti-cathode layer, this generally has a thickness of less than 0.5 μ.

Das Konvertermaterial ist im allgemeinen aus einem reinen Element, um eine gute Quantenausbeute und ein so einfach wie mögliches Spektrum zu erreichen und es ist passend mit der Art des Elementes, welches in der Antikathode aufzuspüren ist. Jedes Mal, wenn man leichte Elemente aufzuspüren wünscht, ist es zweckmäßig, wenn das Element , welches den Konverter bildet, eine möglichst geringe Bindungsenergie Eg aufweist.The converter material is generally made of a pure element in order to have a good quantum yield and a simple one as possible spectrum and it is appropriate with the type of element which is to be tracked in the anticathode is. Every time you want to track down light elements, it is useful if the element which forms the converter, has the lowest possible binding energy Eg.

Man kann insbesondere Gold benutzen, was den Vorteil einer erhöhten Quantenausbildung hat. In diesem Falle benutzt man eine Doublette, hochgradig aus Gold bestehend, mit Bindungsenergien Eg von 83 eV und von 87 eV. Gold hat verschiedene Vorteile: Es ist ein guter Wärmeleiter und leicht in eine feine Schicht mit gleichmäßiger Dicke zu formen; es erlaubt, alle Elemente aufzuspüren, außer Lithium, Helium und Wasserstoff. In particular, gold can be used, which has the advantage of increased quantum education. In this case you use a doublet, consisting of a high degree of gold, with binding energies Eg of 83 eV and 87 eV. Gold has different Pros: It is a good conductor of heat and easy to shape into a fine layer of uniform thickness; it allows, detect all elements except lithium, helium and hydrogen.

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Wenn man eine Vermischung zwischen mehreren photoelektronischen Strahlen, die von Röntgenstrahlen unterschiedlicher Energie angeregt werden, zu vermeiden wünscht, und um sich die Möglichkeit zu bewahren, leichte Elemente von niedriger Atomzahl aufzuspüren, kann man amorphen Kohlenstoff oder Bor benutzen. Der Nachteil der Benutzung einer Kohlenstoffschicht als Konverter besteht in der Unmöglichkeit, den Kohlenstoff selbst aufzuspüren (häufig in organischen Proben), ebenso wie die noch leichteren Elemente, insbesondere Bor, BiriIlium oder Lithium.If you have a mixture between several photoelectronic rays that are different from X-rays Energy to be stimulated, to avoid desires, and to preserve the possibility of lowering light elements Amorphous carbon or boron can be used to track down atomic number. The disadvantage of using a carbon layer as a converter consists in the impossibility of tracing the carbon itself (often in organic samples), just like the even lighter elements, especially boron, birilium or lithium.

Man kann auch in einigen Fällen einfache Körper benutzen, um die Konverterschicht zu bilden. Insbesondere die Verwendung von Lithium-Pluorid erlaubt das Auffinden von sehr leichten Elementen, die Bindungsenergie von Lithium ist sehr schwach.In some cases, one can also use simple bodies to form the converter layer. In particular the use of lithium fluoride allows the discovery of very light elements, the binding energy of lithium is very weak.

Die Dicke der Konverterschicht korrespondiert zur Stärke des Ausstoßes von Photoelektronen derart, daß man im allgemeinen sich veranlaßt sieht, eine sehr geringe Dicke zu nehmen, die nicht 0,5 μ überschreitet, was leicht durch Eindampfung jralisiert werden kann, wenn das Material der Schicht sich dazu eignet.The thickness of the converter layer corresponds to the thickness the ejection of photoelectrons so that one is generally made to have a very small thickness take which does not exceed 0.5 μ, which can easily be jralized by evaporation if the material is the Layer is suitable for this.

Die relative Auflösung nach der EnergieÄE/E des Spektrometers zu den Elektronen kann leicht 10 erreichen. Polglich kann man die Strahlen K 06 bis zum Zink aufspüren, soThe relative resolution according to the energyÄE / E of the spectrometer to the electrons can easily reach 10. Polly one can trace the rays K 06 up to the zinc, like this

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wie die Strahlen L oder M für die schwereren Elemente mit einer absoluten Energieauflösung Δ E, die bis zu 0,1 eV gesenkt werden kann.like the rays L or M for the heavier elements with an absolute energy resolution ΔE that is up to 0.1 eV can be lowered.

In einem zweiten Ausführungsbeispiel nauh der Erfindung legt man zwischen die Antikathode, welche aus einem reinen Element oder aus einem einfachen Körper besteht, und der Konverterschicht von geringer und regelmäßiger Dicke, ebenfalls aus einem bekannten Material bestehend, eine Schicht des zu erforschenden Probestückes. Die Intensität des Stromes der Photoelektronen, die vom Konverter austreten, steht zur Abhängigkeit zur Absorption der Röntgenstrahlen durch das Probestück, die von der Antikathode austreten.In a second embodiment of the invention is placed between the anticathode, which consists of a pure element or a simple body, and the Converter layer of small and regular thickness, also made of a known material, a layer of the specimen to be researched. The intensity of the flow of photoelectrons emerging from the converter is fixed to the dependence on the absorption of X-rays the specimen emerging from the anticathode.

Gemäß der Analyseart wird die auf den Strom der Photoelektronen einwirkende Messung unterschiedlich sein.Depending on the type of analysis, the measurement acting on the flow of photoelectrons will be different.

Speziell kann man alle Photoelektronen einsammeln, wie groß auch immer ihre Energie ist. Daß wird dann beispielsweise der Fall sein, wenn man die Unterschiedlichkeiten der Dicke einer homogenen Schicht eines Probestückes ermitteln will.In particular, you can collect all photoelectrons, whatever their energy is. That is then, for example be the case when you consider the differences in thickness want to determine a homogeneous layer of a sample.

Man kann in gleicher Weise einen Analysator auf gebundener Energie benutzen, um die elastischen Photoelektronen aufzuspüren, die durch die Röntgenstrahlung von der Atikathode ausgelöst werden und das Probestück durchquert haben oder um die durch die Röntgenstrahlung der Fluoreszenz ausge-In the same way, one can use a bound energy analyzer to find the elastic photoelectrons, which are triggered by the X-rays from the aticathode and have crossed the specimen or around the fluorescence X-ray radiation

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stoßenen Elektronen aufzuspüren, die vom Probestück abgegeben werden.to track down the electrons emitted by the specimen will.

In jedem Falle benutzt man im allgemeinen eine Scheibe, deren prinzipieller Aufbau in Fig. 3 gezeigt ist (in welchem die Elemente, die denjenigen aus Fig. 1 entsprechen, die gleichen Bezugszeichen aufweisen und mit einem a als Index versehen sind).In any case, a disk is generally used, the basic structure of which is shown in FIG. 3 (in which the Elements which correspond to those from FIG. 1 have the same reference numerals and are provided with an a as an index are).

Die geschichtete Scheibe 10„ trägt eine antikathodischeThe layered disk 10 ″ carries an anti-cathodic one

Cl-Cl-

Schicht 11 . die im allgemeinen von einem Element in reinemLayer 11. which is generally of an element in pure

Zustand gebildet wird, im allgemeinen von einem Metallj welches vorzugsweise «ine erhöhte thermische Leitfähigkeit aufweist. Die Spannung zur Beschleunigung der Primärelektronen, die das Abtastbündel"14_ bilden, übersteigt im all-State is formed, generally from a metal j which preferably has an increased thermal conductivity. The voltage to accelerate the primary electrons, which form the scanning beam "14_ exceeds in general

cLcL

gemeinen nicht 10 kV. Man wird im allgemeinen die K-Strählung der leichten und Zwischenelemente benutzen (bis zum Zink, dessen Atomzahl 30 beträgt) und die L oder selbst die M-Strahlung für die schweren Elemente. Dies ist in gleicher Welse für die erste Ausführungsform der Erfindung gültig.common not 10 kV. One generally becomes the K-ray of the light and intermediate elements (up to zinc, whose atomic number is 30) and the L or itself the M radiation for the heavy elements. This is in same catfish for the first embodiment of the invention valid.

Jedesmal, wenn das zu untersuchende Probestück aus leichten Elementen besteht, wie beispielsweise Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff, die prinzipiell biologische Proben bilden, ist man bemüht, zur Vermehrung des Absorptionskontrastes eine welche Röntgenstrahlung zu benutzen und daherEvery time the specimen to be examined from light Elements, such as carbon, nitrogen, and oxygen, are principally made up of biological samples Form, one tries to increase the absorption contrast to use an X-ray radiation and therefore

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eine Antikathode aus Aluminium oder Magnesium vorzuziehen, deren K06-Strahlung man anregt.An anticathode made of aluminum or magnesium is preferable, the K06 radiation of which is excited.

Im Gegensatz dazu kann man in der Metallurgie oder Mineralurgie Interesse am Gebrauch der Ko^-Strahlung von Chrom haben. Die Dicke der Schicht 11 der Antikathode wird dann in gleicher Weise sein wie in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1.In contrast to this, in metallurgy or mineralurgy one may be interested in the use of the Ko ^ radiation from chromium. The thickness of the layer 11 of the anticathode will then be the same as in the exemplary embodiment according to FIG Fig. 1.

Man kann selbstverständlich auch das zu überprüfende Probestück in mehreren Proben aufteilen, indem man beispielsweise durch Aufdampfung unterschiedliche antikathodische Schichten aufbringt, um unterschiedliche Kontraste des zu bestimmenden Elementes zu erreichen und gleichzeitig eine Inversion mit Kontrasten zu realisieren. Um ein Kontrastmaxi mum zu erreichen, ist es zweckmäßig, eine Antikathode 11. zu benutzen, welche eine Röntgenstrahlung χ auslöst, de-Of course, you can also divide the test piece to be checked into several samples by, for example different anticathodic by vapor deposition Applies layers in order to achieve different contrasts of the element to be determined and at the same time a Realize inversion with contrasts. In order to achieve a maximum contrast, it is advisable to use an anticathode 11. to use, which triggers an X-ray radiation χ, de-

ren Wellenlänge geringfügig unter derjenigen der Absorption des zu untersuchenden Elementes im Probestück liegt. Wie in Fig. 4 dargestellt, wird die Absorption (auf der Ordinate aufgetragen) eines gegebenen Elementes sehr viel höher sein, wenn man eine Röntgenstrahlung annimmt, deren Energie ein wenig über derjenigen liegt, die bei 22 in Fig. Ά angedeutet ist. Das Probestück 24 stellt sich als eine Schicht dar, deren Dicke als Funktion ihrer Absorption gewählt ist. Man kann eine Dicke annhmen, bei der die Absorptionren wavelength is slightly below that of the absorption of the element to be examined in the sample. As shown in Fig. 4, the absorbance (on the ordinate) of a given element be very much higher if we assume an x-ray whose energy is a little in excess of that which is indicated at 22 in Fig. Ά. The test piece 24 presents itself as a layer, the thickness of which is chosen as a function of its absorption. One can assume a thickness at which the absorption

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V 285074?V 285074?

e"^x etwa zwischen 10"' und 0,9 liegt, aber in der Praxis wird die Dicke etwa zwischen 0,3 und 30 μ liegen.e "^ x is between about 10"'and 0.9, but in practice the thickness will be between about 0.3 and 30μ.

Schließlich kann man zur Bildung der Konverterschicht 12Q Finally, to form the converter layer 12 Q

die gleichen Elemente nehmen, wie im Fall der Fig. 1. Da die Analyse nach der Energie der Photoelektronen, wenn man diese benutzt, keine sehr hochgradige energetische Auflösung benötigt (eine absolute Auflösung Δ E in der Größenordnung von 10 eV ist ausreichend, wenn man nicht den Effekt des chemischen Gleitens untersucht, kann man gleichwohl fast immer eine dünne Schicht aus Gold benutzen, deren Dicke nicht 0,5 u Meter überschreitet).take the same elements as in the case of Fig. 1. Since the analysis according to the energy of the photoelectrons if one using this, not a very high level energetic resolution is required (an absolute resolution Δ E of the order of 10 eV is sufficient if one does not see the effect investigated chemical sliding, one can almost always use a thin layer of gold, whose Thickness does not exceed 0.5 u meters).

Wenn man die Absorption der Röntgentrahlung durch ein Probestück aus einem leichten Element zu untersuchen such^, ist es im allgemeinen zweckmäßig, sich einer Antikathode zu bedienen, die aus einem Element besteht, welches in der Klassifikation nach Mendeleiev dem aufzuspürenden Element folgt. Beispielsweise um Aluminium und Magnesium in dünnerer Schicht aufzuspüren, kann man die Antikathode aus einer dicken Schicht aus Silicium bzw. Aluminium bilden. Das Konvertermaterial kann in beiden Fällen amorpher Kohlenstoff oder Gold sein.If one considers the absorption of X-rays by a To examine a test piece of a light element such ^, it is generally appropriate to use an anticathode which consists of an element which is in the Mendeleiev classification follows the element to be tracked. For example, aluminum and magnesium in thinner To track down the layer, the anticathode can be formed from a thick layer of silicon or aluminum. That Converter material can be amorphous carbon or gold in both cases.

Die Schichten, die die Antikathode und den Konverter darstellen, können eine hermetisch abgesjhlossene Kapsel bilden, in die das Probestück sicher vor den Vakuumeffekten,The layers that represent the anticathode and the converter, can form a hermetically sealed capsule, in which the specimen is safe from the vacuum effects,

- ν* ■ -- ν * ■ -

welche in der Vorrichtung herrschen, eingebracht ist. Diese 'Möglichkeit stellt einen großen Vorteil dar, um lebende Partikel zu untersuchen, da diese, wenn sie einem Vakuum unterworfen würden, sofort durch die Dehydration getötet würden.which prevail in the device is introduced. This' possibility represents a great advantage to living Investigate particles, because if they were subjected to a vacuum, they would be killed immediately by the dehydration would.

Wie weiter oben ausgeführt, kann die zweite Ausführungsform der Erfindung dazu benutzt werden, um die Absorptionsverteilung der Röntgenstrahlung durch das Probestück zu bestimmen. In diesem Falle ist es vorteilhaft, anstatt eines Analysators nach der Energie eine Sammelelektrode 25 zu benutzen, welche die Gesamtheit der Photoelektronen, die den Konverter verlassen, auffängt. Auf diese Weise mißt man einen maximalen Photoelektronenstrom für eine vorbestimmte Intensität des Primärphotoelektronenstromes, was erlaubt, entweder eine sehr schnelle Messung auszuführen oder ein sehr schmales aber einem viel schwächeren Strom entsprechendes Bündel von Primärelektronen (daher eine bessere Definition zu liefern) aufzunehmen.As stated above, the second embodiment of the invention can be used to determine the absorption distribution of X-rays by the specimen. In this case it is advantageous to use a collecting electrode 25 instead of an analyzer for the energy which collects all the photoelectrons leaving the converter. This is how you measure a maximum photoelectron current for a predetermined intensity of the primary photoelectron current, which allows, either to carry out a very fast measurement or a very narrow but much weaker current corresponding to it Pick up bundles of primary electrons (therefore to provide a better definition).

Zur Kenntnisnahme kann man feststellen, daß man bei einerTo take note of it, one can see that one

globalen Quantenausbeute in der Größenordnung von 10" nach Abwesenheit der Probe kommen kann, mit einer Antikathode aus Aluminium und einem Konverterüberzug aus Gold. Mit einer Energieeelektion entsprechend einer Lücke oder einem Fenster von 10 eV kann man beim Gebrauch einer Feldemissionsröhre, die einen beachtlichen Strom an Primärelek-global quantum yield on the order of 10 " can come in the absence of the sample, with an anti-cathode made of aluminum and a converter coating made of gold. With an energy lesson according to a gap or a window of 10 eV can be achieved when using a field emission tube, a considerable flow of primary elec-

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tronen liefert, eine Auflösung in der Größenordnung von 0,5 μ erreichen, durch Beibehaltung einer Speicherungsgeschwindigkeit der langsamen bidirektionellen Abbildung. Wenn man die ganzen Elektronen, die vom Konverter ausgestoßen werden, aufs amme it, vermehrt man beträchtlich die Meßintensität, die von einem Paktor ungfähr 105 multipliziert wird, denn zum entsprechenden Strom von photoelektronischen Strahlen fügt sein ein kontinuierlicher Rest von Sekundärelektronen und von Photoelektronen hinzu, die man elastischen Stoßen im Probestück und im Konverter unterzieht und man kann mit einer normalen Abtastgeschwindigkeit eine Auflösung von ungefähr 0,5 μ erreichen.tronen delivers, achieve a resolution on the order of 0.5μ by maintaining a storage speed of the slow bidirectional mapping. If all the electrons that are ejected by the converter are taken into account, the measurement intensity is increased considerably, which is multiplied by a factor of about 10 5 , because a continuous remainder of secondary electrons and photoelectrons adds to the corresponding flow of photoelectronic beams , which are subjected to elastic collisions in the test piece and in the converter, and a resolution of about 0.5 μ can be achieved with a normal scanning speed.

Als Beispiel für das erfinduhgsgemäße Verfahren durch Absorption kann man die zerstörungsfreie Überprüfung von integrierten Kreisen von Mikroelektronik anführen. Man kann nämlich die Dicke eines Isolators in herkömmlichen Strukturen der Art eines Metall-Oxyd-Halbleiters oder Metall-Isolator-Metalles messen, indem man das oder eines der Metalle als Konverter benutzt. Beispielsweise im Falle einer Struktur MOS der Art Au-SiOg-Si kann man das Silicium als Antikathode und das Gold als Konvertermaterial benutzen und die Lücken in der SiO2-Schicht messen und deren Fehler in der Homogenität. Man kann das gleiche Verfahren in dem Falle einer Struktur MOS des Types Al-SiOg-Si benutzen. Diese letztere Schicht, im allgemeinen aus mehreren Mys, bildet außerdem die Antikathode.As an example of the method according to the invention by absorption, one can cite the non-destructive testing of integrated circuits of microelectronics. In fact, one can measure the thickness of an insulator in conventional structures of the type of metal-oxide-semiconductor or metal-insulator-metal by using that or one of the metals as a converter. For example, in the case of a MOS structure of the Au-SiOg-Si type, the silicon can be used as an anticathode and the gold as a converter material and the gaps in the SiO 2 layer and their defects in homogeneity can be measured. The same method can be used in the case of a MOS structure of the Al-SiOg-Si type. This latter layer, generally made up of several Mys, also forms the anticathode.

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- st- -- st- -

Wenn man nicht mehr als einfach die Unterschiede der Absorption der Röntgenstrahlung durch die Probeschicht, die in zwei Richtungen folgt, untersuchen will, sondern die Verteilung eines gegebenen Elementes in dieser Schicht bestimmen will, wird man im allgemeinen es vorziehen, eine Analyse nach der Energie vorzunehmen.If one can not do more than simply examine the differences in the absorption of X-rays by the sample layer, the follows in two directions, wants to investigate, but rather to determine the distribution of a given element in this layer one will generally prefer to make an analysis according to energy.

Im allgemeinen wird eine derartige energetische Analyse dadurch erreicht, daß man den AmLysator derart regelt, daß seine Energielücke im Spektrum der elastischen Photoelektronen entspricht, welcher aus der Konverterschicht durch die charakteristische Röntgenstrahlung, ausgestoßen durch die Antikathode, austreten. Einige entlassen natürlich die Photoelektronenj die in dem Teil der Konverterschicht entstanden sind, die der Stärke des Entweichens entspricht, auf der Grundlage von der Ausgangsseite. Diese Lücke wird unter Berücksichtigung der Tatsache bestimmt, daß die kinetische Energie Εχ der Photoelektronen neben der Energie h\) der Röntgenstrahlung, welche von der Antikathode ausgestoßen wird und der Bindungsenergie Eß der Photoelektronen durch die Beziehung gegeben:In general, such an energetic analysis is achieved by regulating the analyzer in such a way that its energy gap in the spectrum corresponds to the elastic photoelectrons which emerge from the converter layer by the characteristic X-ray radiation emitted by the anticathode. Some naturally release the photoelectrons generated in the part of the converter layer corresponding to the amount of leakage based on the exit side. This gap is determined taking into account the fact that the kinetic energy Ε χ of the photoelectrons in addition to the energy h \) of the X-rays emitted by the anticathode and the binding energy E ß of the photoelectrons are given by the relationship:

EK = h0 c - EB E K = h0 c - E B

Man kann manchmal in einigen Fällen die Analyse derart regeln, daß der gemessene Strom derjenigen der Photoelektronen ist, welche durch die Fluoreszenzstrahlung ausgestoßenIn some cases it is possible to regulate the analysis in such a way that the measured current corresponds to that of the photoelectrons which is emitted by the fluorescent radiation

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werden, der vom Objekt und der Energie hυ f ausgeht. In diesem Falle ist.die kinetische Energie der Photoelektronen durch folgende Beziehung gegeben:that emanates from the object and the energy hυ f. In this case the kinetic energy of the photoelectrons is given by the following relation:

= h\)f - EB.= h \) f - E B.

Man kann ebenso die Verteilung innerhalb eines Elementes speziell in einer Schicht bestimmen, indem man eine Energieauswahl trifft, welche dem Wert h \) f entspricht, der dieses Element charakterisiert: Ein solcher Prozeß ist beispielsweise brauchbar, um die Verteilung der Elemente mit mittleren Atomzahlen zu bestimmen, z.B. vom Chrom in einer Probe. Es muß bemerkt werden, daß die Fluoreszenzstrahlung natürlich sehr viel weniger intensiv ist als die Antikathodenstrahlung und daß folglich die Ströme sehr viel schwäche» sind und die Verwirklichung des Verfahrens damit sehr viel langsamer.One can also determine the distribution within an element, especially in a layer, by making an energy selection that corresponds to the value h \) f , which characterizes this element: Such a process can be used, for example, to determine the distribution of the elements with average atomic numbers determine, for example, the chromium in a sample. It must be noted that the fluorescence radiation is of course much less intense than the anticathode radiation and that consequently the currents are very much weaker and the implementation of the process is therefore much slower.

In jedem Falle kann das Verfahren in einer Vorrichtung angewendet werden, welches in gleicher Weise anderen Arten von Analysen dienen kann. Man kann auch das Verfahren gemäß der Erfindung in anderen bekannten Verfahren anwenden und mit diesen zusammen anwenden, und zwar in einem bestimmten Maße, in dem die Verfahren substituiert werden können. ·In any case, the method can be applied in an apparatus which in like manner of other types of analyzes can serve. The method according to the invention can also be used in other known methods apply together with these, and to a certain extent to which the procedures can be substituted. ·

Natürlich sind die beschriebenen Ausführungsbeispiei noch in vielfacher Hinsicht abzuändern, ohne den GrundgedankenOf course, the exemplary embodiments described are still valid to change in many ways, without the basic idea

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der Erfindung zu verlassen. So sind die Verfahren nicht auf die Verwendung innerhalb einer bestimmten Vorrichtung beschränkt, gleichzeitig können Vorrichtungen herangezogen werden, die mit einem zylindrischen Spiegelanalysator ausgerüstet sind oder denen man eine Vorrichtung zur Sammlung der Gesamtheit der imitierten Photoelektronen hinzufügt, ausgerüstet evtl. mit einer Verstärkung (z.B. Flachspule einer Mikroröhre).to leave the invention. The procedures are not limited to use within a specific device, At the same time, devices equipped with a cylindrical mirror analyzer can be used or to which a device for collecting all the imitated photoelectrons is added, possibly equipped with a reinforcement (e.g. flat coil of a microtube).

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Claims (12)

Ansprüche :Expectations : ( Γ.) Verfahren zur Mikroanalyse mittels einer Röntgenstrahlung, "-"' gemäß dem man mit Hilfe eines Bündels von Primärelektronen eine kleine Schicht aus Material, welches die Antikathode bildet, abtastet, um eine Röntgenstrahlung zu erzeugen, die von einer kleinen Schicht aus Konverter-Material empfangen wird, in welcher die Röntgenstrahlung einen Strom von Photoelektronen ins Leben rufen, die der Schicht entspringen und die man einer Intensitätsmessung unterwirft, dadurch gekennzeichnet, daß man von der Intensitätsmessung der Photoelektronen, die in dem Konverter erzeugt werden, der aus einem Material besteht, welches ein einfaches photoelektronisches Spektrum bietet und aus mindestens einem Streifen besteht, mit schwacher Verbindungsenergie, die Eigenschaften der antikathodischen Zone (Ii), die den Strahl auffängt, ableitet, oder die Eigenschaften einer Absorptionsschicht (24), welche zwischen der Antikathode (lla) und dem Konvertermaterial (12a) rechts von der Zone liegt. ( Γ.) Method for microanalysis by means of an X-ray radiation, "-"'according to which a small layer of material, which forms the anticathode, is scanned with the help of a bundle of primary electrons in order to generate an X-ray radiation that is transmitted by a small layer of converter -Material is received in which the X-rays give life to a stream of photoelectrons, which arise from the layer and which are subjected to an intensity measurement, characterized in that one of the intensity measurement of the photoelectrons generated in the converter is made of a material consists, which offers a simple photoelectronic spectrum and consists of at least one strip, with weak connection energy, which derives the properties of the anti-cathode zone (Ii), which intercepts the beam, or the properties of an absorption layer (24), which lies between the anti-cathode (Ila ) and the converter material (12a) is to the right of the zone. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß2. The method according to claim 1, characterized in that die Primärelektronen (14) eine Energie niedriger als 20 keV aufweisen, die Antikathode (11 ) eine Dicke von ungefähr 0,5 bis 10 My und der Konverter (12 ) eine Dicke von weniger als 0,5 My aufweist.the primary electrons (14) have an energy lower than 20 keV, the anticathode (11) have a thickness of approximately 0.5 to 10 My and the converter (12) has a thickness of less than 0.5 My. 3. Verfahren nach. Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Photoelektronen vor der Intensitätsmessung einer Selektierung nach der Energie unterwirft■·.3. Procedure according to. Claim 1 or 2, characterized in that that one subjects the photoelectrons to a selection according to the energy before the intensity measurement. 90 98 22/070 7
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4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Konvertermaterial (12) Kohlenstoff, Bor, Gold oder Lithiumfluorid ist.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the converter material (12) is carbon, Boron, gold or lithium fluoride. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Intensität des Bündels mit einem Sichtgerät synchron mit der Abtastung anzeigt.5. The method according to any one of claims 1 - 4, characterized in that that the intensity of the beam is displayed with a viewing device in synchronism with the scan. 6. Verfahren zur Mikroanalyse eines Materials, welches die Antikathode bildet, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Bündel der Photoelektronen durch Spektrometrie nach der Energie analysiert, vorzugsweise mit einer entsprechenden energetischen Auflösung von weniger oder6. A method for microanalysis of a material which forms the anticathode according to claim 1, characterized in that that one analyzes the beam of photoelectrons by spectrometry for energy, preferably with a corresponding energetic resolution of less or -4
gleich 10 oder einer vollkommenen Auflösung von besser als 1 eV - was nicht nur die Identifizierung der Elemente ermöglicht, sondern ebenso die Bestimmung des Grades ihrer Oxydation durch die Wirkung der chemischen Verschiebung und dadurch, daß man die Schichtung eines Elementes in der Antikathode von der Intensität des Stromes der Photoelektronen nach der Energiecharakteristik dieses Elementes ableitet.
-4
equal to 10 or a perfect resolution better than 1 eV - which enables not only the identification of the elements, but also the determination of the degree of their oxidation by the action of the chemical shift and by the fact that the stratification of an element in the anticathode of the intensity of the current of the photoelectrons according to the energy characteristics of this element.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5 zur Mikroanalyse einer Abs optionsschicht, dadurch gekennzeichnet, daß man dieser Schicht eine Dicke gibt, die derjenigen ihrer Absorption von Röntgenstrahlungen (X-Strahlungen), E~P , entspricht und etwa zwischen ΙΟ"-' und 0,9 liegt.7. The method according to any one of claims 1-5 for the microanalysis of an Abs options layer, characterized in that this layer is given a thickness which corresponds to that of its absorption of X-rays (X-rays), E ~ P , and approximately between ΙΟ "- 'and 0.9 lies. 909822/0 70 7909822/0 70 7 8. Verfahren nach Anspruch 7 zur Messung der örtlichen Absorption von Röntgenstrahlungen in einer Absorptionsschicht, dadurch gekennzeichnet, daß man die Antikathode (Ha) aus einem Element bildet, welches derjenigen Konsistenz der Absorptionsschicht (24) in der Klassifikation von Mendeüiev folgt und dadurch, daß man die Photoelektronen ohne Unterscheidung in der Energie sammelt.8. The method according to claim 7 for measuring the local absorption of X-rays in an absorption layer, characterized in that the anticathode (Ha) is formed from an element which has the consistency of that Absorbent layer (24) in the Mendeüiev classification follows and from the fact that the photoelectrons are collected without any distinction in energy. 9· Verfahrennach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die Photoelektronen einer energetischen Analyse mit einer Auflösung in der Größenordnung von 10 eV unterwirft.9 · Method according to one of claims 1 - 7, characterized in that that the photoelectrons of an energetic analysis with a resolution of the order of 10 eV subject. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5 und 9, bestimmt zur Analyse einer Absorptionsschicht (24), bestehend aus einem biologischen Gefüge, welches Kohlenstoff enthält, Stickstoff und/oder Sauerstoff, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Antikathode (Ha) aus Aluminium oder Magnesium benutzt 6 - "10. The method according to any one of claims 1-5 and 9, intended for the analysis of an absorption layer (24), consisting of a biological structure which contains carbon, nitrogen and / or oxygen, characterized in that an anticathode (Ha) made of aluminum or magnesium is used 6 - " Ho Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man die Absorptionsschicht hermetisch zwischen der Antikathode (Ha) und der Schicht aus Konvertermaterial (12a) einschließt - Fig. 3-.Ho method according to claim 10, characterized in that the absorption layer is hermetically sealed between the anticathode (Ha) and the layer of converter material (12a) includes - Fig. 3-. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5 und 9, bestimmt zur metallurgischen oder mineralurgischen Untersuchung,12. The method according to any one of claims 1-5 and 9, intended for metallurgical or mineralurgical investigation, : 909822/0707 : 909822/0707 dadurch gekennzeichnet, daß man die Antikathode aus Chrom bildet und dadurch, daß man eine Röntgenstrahlung, entsprechend der Koi*-Strahlung von Chrom benutzt.characterized in that the anticathode is formed from chromium and in that an X-ray radiation is used accordingly the Koi * radiation from chrome. 13· Vorrichtung zur Mikroanalyse zur Durchfüirung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Röhre aufweist, die das Abtasten einer Scheibe durch ein Bündel von Elektronen einer Energie von ungefähr 20 keV ermöglicht und Mittel zur Messung des Photoelektronenstromes aufweist, die von der Scheibe geliefert werden, ohne oder mit Auswahl nach der Energie, nach Belieben verwendbar zur Analyse der Röntgenemission (Emission X), der Rontgenabsorption (Absorption X), der Rontgenfluoreszenz (Fluoreszenz X), AUGER und ESCA.13 · Microanalysis device for carrying out the method according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a tube capable of scanning a disk made possible by a bundle of electrons with an energy of approximately 20 keV and means for Has measurement of the photoelectron current, which are supplied by the disk, with or without selection according to the Energy, usable at will for the analysis of the X-ray emission (emission X), the X-ray absorption (absorption X), X-ray fluorescence (fluorescence X), AUGER and ESCA. 909822/0707909822/0707
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